BRPI0904318B1

BRPI0904318B1 - spark ignition internal combustion engine

Info

Publication number: BRPI0904318B1
Application number: BRPI0904318-7A
Authority: BR
Inventors: Daisuke Akihisa
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2020-11-03
Also published as: WO2010146719A1; JP4849188B2; US20110094479A1; CN101981295A; DE112009001849B8; BRPI0904318A2; DE112009001849B4; JPWO2010146719A1; CN101981295B; US8229649B2; DE112009001849T5

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA DO TIPO IGNIÇÃO CENTELHA. Em um motor de combustão interna, é proporcionado um mecanismo de taxa de compressão variável (A) capaz de alterar uma taxa de compressão mecânica e um mecanismo de temporização de válvula variável (B) capaz de alterar uma temporização de fechamento de uma válvula de admissão (7). Quando a quantidade de ar de admissão alimentada a uma câmara de combustão (5) for pequena, a temporização de fechamento de válvula de admissão (7) é mantida em uma temporização de fechamento limite, e geralmente, quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão (5) aumenta em uma certa medida, a ação de avanço de temporização de fechamento de válvula de admissão (7) é iniciada. Inversamente, quando a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão (5) for pequena, se a operação de aceleração rápida for realizada, a operação de avançar a temporização de fechamento da válvula de admissão (7) é iniciada imediatamente.INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF THE SPARK IGNITION TYPE. In an internal combustion engine, a variable compression rate mechanism (A) capable of altering a mechanical compression rate and a variable valve timing mechanism (B) capable of altering an inlet valve closing delay are provided. (7). When the amount of intake air fed to a combustion chamber (5) is small, the intake valve closing delay (7) is maintained at a limit closing delay, and generally, when the amount of intake air fed the combustion chamber (5) increases to a certain extent, the action of advancing the timing of closing the intake valve (7) is initiated. Conversely, when the amount of intake air fed to the combustion chamber (5) is small, if the rapid acceleration operation is carried out, the operation of advancing the closing timing of the intake valve (7) is started immediately.

Description

TECHNICAL FIELD

[001] A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna do tipo ignição por centelha.[001] The present invention relates to an internal combustion engine of the spark ignition type.

TECHNICAL STATUS

[002] Existem motores de combustão interna do tipo ignição por centelha providos de um mecanismo de taxa de compressão variável capaz de alterar uma taxa de compressão mecânica e um mecanismo de temporização de válvula variável capaz de controlar a temporização de fechamento de uma válvula de admissão, sendo que a quantidade de ar de admissão alimentada a uma câmara de combustão é controlada principalmente alterando-se a temporização de fechamento da válvula de admissão, a taxa de compressão mecânica é aumentada até uma taxa de compressão máxima à medida que a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão é reduzida, a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão é reduzida à medida que a temporização de fechamento da válvula de admissão é movida em uma direção para longe do ponto morto inferior até uma temporização de fechamento limite, quando a temporização de fechamento da válvula de admissão atinge a temporização de fechamento limite, a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão se torna uma quantidade de ar de admissão limite de controle que é um limite de controle pelo mecanismo de válvula variável, e quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão é adicionalmente reduzida a partir da quantidade de ar de admissão limite de controle, uma válvula reguladora é utilizada para controlar a quantidade de admissão alimentada à câmara de combustão, e, nesse momento, a temporização de fechamento da válvula de admissão é mantida na temporização de fechamento limite (vide o Documento de Patente 1).[002] There are spark ignition internal combustion engines equipped with a variable compression rate mechanism capable of altering a mechanical compression rate and a variable valve timing mechanism capable of controlling the closing timing of an intake valve , since the amount of intake air fed to a combustion chamber is controlled mainly by changing the closing timing of the intake valve, the mechanical compression ratio is increased to a maximum compression ratio as the amount of air intake valve fed to the combustion chamber is reduced, the amount of intake air fed to the combustion chamber is reduced as the intake valve closing delay is moved in a direction away from the lower dead center until a closing delay limit, when the inlet valve closing delay reaches the limit closing delay, the quantity d and intake air fed to the combustion chamber becomes a control limit intake air which is a control limit by the variable valve mechanism, and when the amount of intake air fed to the combustion chamber is further reduced from of the amount of control limit intake air, a regulating valve is used to control the amount of intake fed to the combustion chamber, and at that time, the closing timing of the intake valve is maintained at the limit closing timing (see Patent Document 1).

[003] No motor de combustão interna descrito, caso seja realizada uma operação de aceleração quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão for menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle, ou seja, quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão for controlada pela válvula reguladora, para obter o melhor consumo de combustível, seja qual for o grau de aceleração, primeiro, a válvula reguladora é aberta até a abertura total; em seguida, após a abertura total da válvula reguladora, inicia-se o movimento da temporização de fechamento da válvula de admissão a partir da temporização de fechamento limite em uma direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão de modo a aumentar a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão. LISTA DE CITAÇÕES Literatura de Patentes Documento de Patente 1: Publicação de Patente JP (A) N2 2007-303423 SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico[003] In the internal combustion engine described, if an acceleration operation is performed when the amount of intake air fed to the combustion chamber is less than the amount of control limit intake air, that is, when the amount of intake air fed to the combustion chamber is controlled by the regulating valve, to obtain the best fuel consumption, whatever the degree of acceleration, first, the regulating valve is opened until it is fully opened; then, after the full opening of the regulating valve, the movement of the inlet valve closing delay starts from the limit closing delay in a direction that approaches the lower intake neutral point in order to increase the amount of intake air fed to the combustion chamber. LIST OF CITATIONS Patent Literature Patent Document 1: Patent Publication JP (A) N2 2007-303423 SUMMARY OF THE INVENTION Technical Problem

[004] No entanto, se, para obter o melhor consumo de combustível quando a aceleração rápida é necessária, primeiro, a válvula reguladora é aberta até sua total abertura, depois, a temporização de fechamento da válvula de admissão é movido para o ponto morto inferior de admissão, ocorre o problema de que aumentar a quantidade do ar de admissão alimentado à câmara de combustão levará tempo, ou seja, o aumento do torque de saída do motor demandará tempo, impossibilitando a obtenção de uma boa aceleração, independente do fato de que a aceleração rápida é necessária.[004] However, if, in order to obtain the best fuel consumption when rapid acceleration is required, first, the regulating valve is opened until it is fully opened, then the closing timing of the intake valve is moved to neutral lower intake, there is a problem that increasing the amount of intake air fed to the combustion chamber will take time, that is, increasing the output torque of the engine will take time, making it impossible to obtain good acceleration, regardless of the fact that that rapid acceleration is needed.

[005] O objetivo da presente invenção é oferecer um motor de combustão interna do tipo ignição por centelha projetado para conferir boa aceleração quando a aceleração rápida é necessária.[005] The purpose of the present invention is to offer a spark-ignition type internal combustion engine designed to provide good acceleration when rapid acceleration is required.

Solution to the Problem

[006] De acordo com a presente invenção, propõe-se um motor de combustão interna do tipo ignição por centelha provido de um mecanismo de taxa de compressão variável capaz de alterar uma taxa de compressão mecânica e um mecanismo de temporização de válvula variável capaz de controlar uma temporização de fechamento de uma válvula de admissão, sendo que a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão é controlada principalmente alterando-se a temporização de fechamento da válvula de admissão, a taxa de compressão mecânica é aumentada até uma taxa de compressão mecânica máxima à medida que a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão é reduzida, a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão é reduzida à medida que a temporização de fechamento da válvula de admissão é movida em uma direção para longe do ponto morto inferior de admissão até uma temporização de fechamento limite, e, quando a temporização de fechamento da válvula de admissão atinge a temporização de fechamento limite, a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão se torna uma quantidade de ar de admissão limite de controle que é um limite de controle pelo mecanismo de válvula variável, e quando a quantidade de ar de admissão ali-mentada para a câmara de combustão é adicionalmente reduzida a partir da quantidade de ar de admissão limite de controle, a temporização de fechamento da válvula de admissão é mantida na temporização de fechamento limite, sendo que, quando uma operação de aceleração é realizada quando a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão é menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle, se o grau de aceleração necessário for maior do que um grau predeterminado, o movimento da temporização de fechamento a partir da temporização de fechamento limite em uma direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão é iniciado quando a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão for menor comparado com quando o grau de aceleração necessário é menor do que o grau predeterminado.[006] In accordance with the present invention, a spark-ignition type internal combustion engine is provided with a variable compression ratio mechanism capable of altering a mechanical compression ratio and a variable valve timing mechanism capable of control an inlet valve closing delay, the amount of intake air fed to the combustion chamber is controlled mainly by changing the inlet valve closing delay, the mechanical compression rate is increased to a rate of maximum mechanical compression as the amount of intake air fed to the combustion chamber is reduced, the amount of intake air fed to the combustion chamber is reduced as the closing timing of the intake valve is moved by one direction away from the lower intake neutral to a limit closing delay, and, when the valve closing delay d and intake reaches the limit closing delay, the amount of intake air fed to the combustion chamber becomes a control limit intake air which is a control limit by the variable valve mechanism, and when the amount of air intake valve fed to the combustion chamber is additionally reduced from the amount of control limit intake air, the intake valve closing timing is maintained at the limit closing timing, and when an acceleration operation is performed when the amount of intake air fed to the combustion chamber is less than the amount of intake air control limit, if the required degree of acceleration is greater than a predetermined degree, the movement of the closing delay from of the limit closing delay in a direction approaching the lower intake dead center is started when the amount of intake air is fed for the combustion chamber is lower compared to when the degree of acceleration required is less than the predetermined degree.

Advantageous Effects of the Invention

[007] Se o grau de aceleração necessário for alto, quando a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão for menor comparado a quando o grau de aceleração necessário é baixo, ou seja, em uma temporização inicial após a qual há uma solicitação por aceleração, a temporização de fechamento da válvula de admissão é alterada em direção ao ponto morto inferior de admissão para iniciar a ação de aumentar a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão. Como resultado, o aumento do torque de saída do motor ocorre mais cedo; portanto, pode-se obter uma boa aceleração proporcional à solicitação.[007] If the degree of acceleration required is high, when the amount of intake air fed to the combustion chamber is lower compared to when the degree of acceleration required is low, that is, in an initial delay after which there is a acceleration request, the intake valve closing timing is shifted towards the lower intake neutral to initiate the action of increasing the amount of intake air fed to the combustion chamber. As a result, the increase in the motor output torque occurs earlier; therefore, good acceleration proportional to the request can be obtained.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[008] A FIG. 1 é uma visão geral de um motor de combustão interna do tipo ignição por centelha, a FIG. 2 é uma vista em perspectiva explodida de um mecanismo de taxa de compressão variável, as FIGS. 3(A) e 3(B) são vistas em seção transversal de um motor de combustão interna ilustrado, a FIG. 4 é uma vista que ilustra um mecanismo de temporização de válvula variável, a FIG. 5 é uma vista que ilustra as quantidades de subida da válvula de admissão e da válvula de escape, as FIGS. 6(A), 6(B) e 6(C) são vistas que servem para explicar a taxa de compressão mecânica, a taxa de compressão real e a taxa de expansão, a FIG. 7 é uma vista que ilustra a relação entre uma eficiência térmica teórica e a taxa de expansão, as FIGS. 8(A) e 8(B) são vistas que servem para explicar um ciclo normal e um ciclo de taxa de expansão ultra-elevada, a FIG. 9 é uma vista que ilustra as alterações na taxa da compressão mecânica etc., de acordo com a carga do motor, a FIG. 10 é uma vista que ilustra as alterações na taxa de compressão mecânica etc. de acordo com o valor alvo GAt da quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão, a FIG. 11 é uma vista que ilustra um mapa do valor necessário da quantidade de ar de admissão GAO alimentada para a câmara de combustão, a FIG. 12 é uma vista que ilustra os valores necessários GAO e GAO2 e os valores alvo Gati e Gat2 da quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão, a FIG. 13 é uma vista que ilustra as alterações junto com o tempo da taxa de compressão mecânica etc. no momento da aceleração, a FIG. 14 é um fluxograma para controle operacional, e a FIG. 15 é um fluxograma para calcular o valor de correção KGA.[008] FIG. 1 is an overview of a spark ignition type internal combustion engine, FIG. 2 is an exploded perspective view of a variable compression ratio mechanism, FIGS. 3 (A) and 3 (B) are seen in cross section of an illustrated internal combustion engine, FIG. 4 is a view illustrating a variable valve timing mechanism, FIG. 5 is a view illustrating the rising amounts of the intake valve and the exhaust valve, FIGS. 6 (A), 6 (B) and 6 (C) are views that serve to explain the mechanical compression rate, the actual compression rate and the expansion rate, FIG. 7 is a view illustrating the relationship between theoretical thermal efficiency and the rate of expansion, FIGS. 8 (A) and 8 (B) are views that serve to explain a normal cycle and an ultra-high expansion rate cycle, FIG. 9 is a view illustrating changes in the rate of mechanical compression etc., according to the engine load, FIG. 10 is a view that illustrates changes in the rate of mechanical compression etc. according to the target value GAt of the amount of intake air fed to the combustion chamber, FIG. 11 is a view illustrating a map of the required value of the amount of GAO intake air fed to the combustion chamber, FIG. 12 is a view illustrating the required values GAO and GAO2 and the target values Gati and Gat2 of the amount of intake air fed to the combustion chamber, FIG. 13 is a view that illustrates the changes along with the time of the mechanical compression rate etc. at the time of acceleration, FIG. 14 is a flow chart for operational control, and FIG. 15 is a flow chart for calculating the KGA correction value.

MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[009] A FIG. 1 ilustra uma vista em seção transversal lateral de um motor de combustão interna do tipo ignição por centelha.[009] FIG. 1 illustrates a side cross-sectional view of a spark ignition internal combustion engine.

[010] Com referência à FIG. 1, o número 1 indica um cárter, 2 um bloco do motor, 2 um cabeçote, 4 um pistão, 5 uma câmara de combustão, 6 uma vela de ignição disposta no ponto superior da câmara de combustão 5, 7 uma válvula de admissão, 8 uma porta de admissão, 9 uma válvula de escape e 10 uma porta de escape. A porta de admissão 8 é conectada através de um tubo ramificado de admissão 11 a um tanque de compensação 12, enquanto cada tubo ramificado de admissão 11 é provido de um injetor de combustível 13 para injetar combustível em direção a uma porta de admissão correspondente 8. Note que cada injetor de combustível 13 pode ser disposto em cada câmara de combustão 5, em vez de ser conectado a cada tubo ramificado de admissão 11.[010] With reference to FIG. 1, the number 1 indicates a crankcase, 2 an engine block, 2 a cylinder head, 4 a piston, 5 a combustion chamber, 6 a spark plug arranged at the top of the combustion chamber 5, 7 an intake valve, 8 an intake port, 9 an exhaust valve and 10 an exhaust port. The intake port 8 is connected via a branched intake pipe 11 to a compensation tank 12, while each branched intake pipe 11 is provided with a fuel injector 13 for injecting fuel towards a corresponding intake port 8. Note that each fuel injector 13 can be arranged in each combustion chamber 5, instead of being connected to each branched intake pipe 11.

[011] O tanque de compensação 12 é conectado através de um duto de admissão 14 a um filtro de ar 15, enquanto que o duto de admissão 14 é disposto dentro dele com uma válvula reguladora 17 acionada por um atuador 16 e um detector de quantidade de ar de admissão 18 usando, por exemplo, um fio energizado. Por outro lado, a porta de escape 10 é conectada através de um coletor de escape 19 a um conversor catalítico 20 alojando, por exemplo, um catalisador de três vias, enquanto o coletor de escape 19 é provido, em seu interior, de um sensor de razão ar-combustível 21.[011] The compensation tank 12 is connected via an inlet duct 14 to an air filter 15, while the inlet duct 14 is disposed inside it with a regulating valve 17 actuated by an actuator 16 and a quantity detector of intake air 18 using, for example, an energized wire. On the other hand, the exhaust port 10 is connected via an exhaust manifold 19 to a catalytic converter 20 housing, for example, a three-way catalyst, while the exhaust manifold 19 is provided, inside, with a sensor air-to-fuel ratio 21.

[012] Por outro lado, na modalidade ilustrada na FIG. 1, a parte de conexão do cárter 1 e do bloco do motor 2 é provida de um mecanismo de taxa de compressão variável A capaz de alterar as posições relativas do cárter 1 e do bloco do motor 2 na direção axial dos cilindros de modo a alterar o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 é posicionado no ponto morto superior de compressão, e é adicionalmente provida de um mecanismo de alteração da temporização do início da ação de compressão B capaz de alterar a temporização de início de uma ação real de compressão. Note que, na modalidade ilustrada na FIG. 1, esse mecanismo de alteração da temporização de início da ação de compressão real B é composto de um mecanismo de temporização de válvula variável capaz de controlar a temporização de fechamento da válvula de admissão 7.[012] On the other hand, in the embodiment illustrated in FIG. 1, the connecting part of the crankcase 1 and the engine block 2 is provided with a variable compression ratio mechanism A capable of changing the relative positions of the crankcase 1 and the engine block 2 in the axial direction of the cylinders in order to change the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 is positioned in the upper dead center of compression, and it is additionally provided with a mechanism to change the timing of the start of the compression action B capable of changing the timing of the start of a real action of compression compression. Note that, in the embodiment illustrated in FIG. 1, this mechanism for changing the timing of the start of the actual compression action B consists of a variable valve timing mechanism capable of controlling the closing timing of the intake valve 7.

[013] A unidade eletrônica de controle 30 é composta de um computador digital provido de componentes conectados uns aos outros através de um barramento bidirecional 31, tal como uma ROM (memória somente para leitura) 32, RAM (memória de acesso aleatório) 33, CPU (microprocessador) 34, porta de entrada 35 e porta de saída 36. O sinal de saída do detector de quantidade de ar de admissão 18 e o sinal de saída do sensor de razão ar-com- bustível 21 são transmitidos por conversores AD correspondentes 37 para a porta de entrada 35. Além disso, o pedal acelerador 40 é conectado a um sensor de carga 41 gerando uma tensão de saída proporcional à quantidade de depressão L do pedal do acelerador 40. A tensão de saída do sensor de carga 41 é transmitida através de um conversor AD correspondente 37 para a porta de entrada 35. Além disso, a porta de entrada 35 é conectada a um sensor de ângulo do virabrequim 42 que gera um pulso de saída toda vez que o virabrequim gira, por exemplo, em 30°. Por outro lado, a porta de saída 36 é conectada através do circuito de acionamento 38 a uma vela de ignição 6, ao injetor de combustível 13, ao atuador de acionamento da válvula reguladora 16, ao mecanismo de taxa de compressão variável A e ao mecanismo de temporização de válvula variável B.[013] The electronic control unit 30 is composed of a digital computer provided with components connected to each other via a bidirectional bus 31, such as a ROM (read-only memory) 32, RAM (random access memory) 33, CPU (microprocessor) 34, input port 35 and output port 36. The output signal from the intake air quantity detector 18 and the output signal from the air-to-fuel ratio sensor 21 are transmitted by corresponding AD converters 37 for input port 35. In addition, the accelerator pedal 40 is connected to a load sensor 41 generating an output voltage proportional to the amount of depression L of the accelerator pedal 40. The output voltage of the load sensor 41 is transmitted via a corresponding AD converter 37 to input port 35. In addition, input port 35 is connected to a crankshaft angle sensor 42 which generates an output pulse each time the crankshaft rotates, for example, in 30 °. On the other hand, the outlet port 36 is connected via the drive circuit 38 to a spark plug 6, the fuel injector 13, the actuator of the regulating valve 16, the variable compression rate mechanism A and the mechanism variable valve timing valve B.

[014] A FIG. 2 é uma vista em perspectiva explodida do mecanismo de taxa de compressão variável A ilustrado na FIG. 1, ao passo que a FIG. 3 é uma vista em seção transversal do motor de combustão interna ilustrado. Com referência à FIG. 2, na parte inferior das duas paredes inferiores do bloco do motor 2, é formada uma multiplicidade de partes salientes 50 separadas uma das outras por uma certa distância. Cada parte saliente 50 é formada com um furo de inserção de carne de seção transversal circular 51. Por outro lado, a superfície superior do cárter 1 é formada com uma multiplicidade de partes salientes 52 separadas uma das outras por uma certa distância e encaixadas entre as partes salientes correspondentes 50. Essas partes salientes 52 também são formadas com furos de inserção de carne de seção transversal circular 53.[014] FIG. 2 is an exploded perspective view of the variable compression ratio mechanism A illustrated in FIG. 1, while FIG. 3 is a cross-sectional view of the illustrated internal combustion engine. With reference to FIG. 2, at the bottom of the two lower walls of the engine block 2, a plurality of protruding parts 50 are formed separated from each other by a certain distance. Each projecting part 50 is formed with a meat insertion hole of circular cross section 51. On the other hand, the upper surface of the housing 1 is formed with a multiplicity of projecting parts 52 separated from each other by a certain distance and fitted between the corresponding projecting parts 50. These projecting parts 52 are also formed with meat insertion holes of circular cross section 53.

[015] Como mostra a FIG. 2, um par de eixos-comando de válvulas 54, 55 é disposto. Cada um dos eixos-comando de válvulas 54, 55 tem carnes circulares 56 fixados nele, capazes de serem inseridos rotativamente nos furos de inserção de carne 51 alternadamente. Esses carnes circulares 56 são coaxiais com os eixos geométricos de rotação dos eixos-comando de válvulas 54, 55. Por outro lado, entre os carnes circulares 56, como mostra a parte hachurada na FIG. 3, estendem-se eixos excêntricos 57 dispostos excentricamente em relação aos eixos geométricos de rotação dos eixos-comando de válvulas 54, 55. Cada eixo excêntrico 57 possui outros carnes circulares 58 conectados rotativamente a ele excentricamente. Como mostra a FIG. 2, esses carnes cirCulares 58 são dispostos entre os carnes circulares 56. Esses carnes circulares 58 são inseridos rotativamente nos furos de inserção de carne correspondentes 53.[015] As shown in FIG. 2, a pair of camshafts 54, 55 is arranged. Each of the camshafts 54, 55 has circular cams 56 attached to it, capable of being rotatably inserted into the meat insertion holes 51 alternately. These circular cams 56 are coaxial with the geometrical axes of rotation of camshafts 54, 55. On the other hand, between the circular cams 56, as shown in the crosshatched part in FIG. 3, eccentric axes 57 arranged eccentrically in relation to the geometrical axes of rotation of the camshafts 54, 55 extend. Each eccentric axis 57 has other circular cams 58 rotatably connected to it eccentrically. As shown in FIG. 2, these circular meats 58 are disposed between the circular meats 56. These circular meats 58 are inserted rotatably into the corresponding meat insertion holes 53.

[016] Quando os carnes circulares 56 fixos nos eixos-comando de válvulas 54, 55 são rotacionados em direções opostas, como mostram as setas de linha sólida na FIG. 3(A) a partir do estado ilustrado na FIG. 3(A), os eixos excêntricos 57 se movem em direção ao centro inferior, de modo que os carnes circulares 58 girem nas direções opostas aos carnes circulares 56 nos furos de inserção de carne 53, como mostram as setas em linhas pontilhadas na FIG. 3(A). Como mostra a FIG. 3(B), quando os eixos excêntricos 57 se movem em direção ao centro inferior, os centros dos carnes circulares 58 se movem para baixo dos eixos excêntricos 57.[016] When circular meats 56 fixed to camshafts 54, 55 are rotated in opposite directions, as shown by the solid line arrows in FIG. 3 (A) from the state illustrated in FIG. 3 (A), the eccentric axes 57 move towards the lower center, so that the circular meat 58 rotates in the opposite directions to the circular meat 56 in the meat insertion holes 53, as shown by the arrows in dotted lines in FIG. 3 (A). As shown in FIG. 3 (B), when the eccentric axes 57 move towards the lower center, the centers of the circular meat 58 move below the eccentric axes 57.

[017] Como será entendido com base em uma comparação da FIG. 3(A) e da FIG. 3(B), as posições relativas do cárter 1 e do bloco do motor 2 são determinadas pela distância entre os centros dos carnes circulares 56 e os centros dos carnes circulares 58. Quando maior a distância entre os centros dos carnes circulares 56 e os centros dos carnes circulares 58, mais distante o bloco do motor 2 em relação ao cárter 1. Se o bloco do motor 2 se afastar do cárter 1, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 é posicionado à medida que o ponto morto superior de compressão aumenta, portanto, fazendo os eixos-comando de válvulas 54, 55 girar, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 5 é posicionado como ponto morto superior de compressão pode ser alterado.[017] As will be understood based on a comparison of FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B), the relative positions of the crankcase 1 and the engine block 2 are determined by the distance between the centers of the circular meat 56 and the centers of the circular meat 58. The greater the distance between the centers of the circular meat 56 and the centers of the circular meat 58, the engine block 2 farther from the crankcase 1. If the engine block 2 moves away from the crankcase 1, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 is positioned as the upper dead center of compression increases, therefore, by making the camshafts 54, 55 rotate, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 5 is positioned as upper compression dead center can be changed.

[018] Como mostra a FIG. 2, para fazer os eixos-comando de válvulas 54, 55 girarem em direções opostas, o eixo mecânico de um motor de acionamento 59 é provido de um par de engrenagens helicoidais 61, 62 com direções de rosca opostas. As engrenagens 63, 64 engatando-se a essas engrenagens helicoidais 61, 62 são fixas em extremidades do eixo- comando de válvulas 54, 55. Nesta modalidade, o motor de acionamento 50 pode ser acionado para alterar o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 é posicionado no ponto morto superior de compressão ao longo de uma extensão ampla. Note que o mecanismo de taxa de compressão variável A ilustrado na FIG. 1 à FIG. 3. ilustra um exemplo. Qualquer tipo de mecanismo de taxa de compressão variável pode ser utilizado.[018] As shown in FIG. 2, to make the camshafts 54, 55 rotate in opposite directions, the mechanical axis of a drive motor 59 is provided with a pair of helical gears 61, 62 with opposite thread directions. Gears 63, 64 coupling to these helical gears 61, 62 are fixed at the ends of the camshaft 54, 55. In this embodiment, the drive motor 50 can be driven to change the volume of the combustion chamber 5 when piston 4 is positioned at the top dead center of compression over a wide extent. Note that the variable compression ratio mechanism A illustrated in FIG. 1 to FIG. 3. illustrates an example. Any type of variable compression ratio mechanism can be used.

[019] Já a FIG. 4 mostra um mecanismo de temporização de válvula variável B conectado à extremidade do eixo-comando de válvulas 70 para acionar a válvula de admissão 7 na FIG. 1. Referindo-se à FIG. 4, esse mecanismo de temporização de válvula variável B é provido de uma polia de temporização 71 girada por um virabrequim do motor através de uma correia sincronizadora na direção da seta, um alojamento cilíndrico 72 que gira junto com a polia sincronizadora 71, um eixo mecânico 73 capaz de girar junto com um eixo-comando de acionamento da válvula de admissão 70 e girar em relação ao alojamento cilíndrico 72, uma multiplicidade de partições 74 estendendo-se a partir de uma circunferência interna do alojamento cilíndrico 72 até uma circunferência externa do eixo mecânico 73, e palhetas 75 estendendo-se entre as partições 74 a partir da circunferência externa do eixo mecânico 73 para a circunferência interna do alojamento cilíndrico 72, os dois lados das palhetas 75 formados com câmaras hidráulicas para avanço 76 e usam câmaras hidráulicas para retardação 77.[019] FIG. 4 shows a variable valve timing mechanism B connected to the camshaft end 70 to drive the intake valve 7 in FIG. 1. Referring to FIG. 4, this variable valve timing mechanism B is provided with a timing pulley 71 rotated by a motor crankshaft through a synchronizing belt in the direction of the arrow, a cylindrical housing 72 that rotates together with the synchronizing pulley 71, a mechanical axis 73 able to rotate together with an inlet valve actuating camshaft 70 and rotate in relation to the cylindrical housing 72, a plurality of partitions 74 extending from an internal circumference of the cylindrical housing 72 to an external circumference of the axis mechanical 73, and vanes 75 extending between partitions 74 from the outer circumference of the mechanical shaft 73 to the inner circumference of the cylindrical housing 72, the two sides of the vanes 75 formed with hydraulic chambers for advancement 76 and use hydraulic chambers for retardation 77.

[020] A alimentação do óleo de operação às câmaras hidráulicas 76, 77 é controlada por uma válvula de controle de alimentação de óleo de operação 78. Essa válvula de controle de alimentação de óleo de operação 78 é provida de portas hidráulicas 79, 80 conectadas às câmaras hidráulicas 76, 77, uma porta de alimentação 82 para o óleo de operação descarregado de uma bomba hidráulica 81, um par de portas de drenagem 83, 84 e uma válvula tipo carretel 85 para controle da conexão e desconexão das portas 79, 80, 82, 83, 84.[020] The operating oil supply to hydraulic chambers 76, 77 is controlled by an operating oil supply control valve 78. This operating oil supply control valve 78 is provided with hydraulic ports 79, 80 connected to hydraulic chambers 76, 77, a supply port 82 for operating oil discharged from a hydraulic pump 81, a pair of drain ports 83, 84 and a spool-type valve 85 for controlling connection and disconnection of ports 79, 80 , 82, 83, 84.

[021] Para avançar a fase dos carnes do eixo-comando de acionamento da válvula de admissão 70, na FIG. 4, a válvula tipo carretel 85 movida para a direita, o óleo de operação alimentado pela porta de alimentação 82 é alimentado através da porta hidráulica 79 para as câmaras hidráulicas para avanço 76, e o óleo de operação nas câmaras hidráulicas para retardação 77 é drenado da porta de drenagem 84. Nesse momento, o eixo mecânico 73 é induzido a girar em relação ao alojamento cilíndrico 72 na direção da seta.[021] To advance the meat phase of the input camshaft 70, in FIG. 4, the spool-type valve 85 moved to the right, the operating oil fed through the feed port 82 is fed through the hydraulic port 79 to the forward hydraulic chambers 76, and the operating oil in the delayed hydraulic chambers 77 is drained of the drain port 84. At that time, the mechanical axis 73 is induced to rotate in relation to the cylindrical housing 72 in the direction of the arrow.

[022] Inversamente, para retardar a fase dos carnes do eixo-comando de acionamento da válvula de admissão 70, na FIG. 4, a válvula tipo carretel 85 é movida para a esquerda, o óleo de operação alimentado pela porta de alimentação 82 é alimentado através da porta hidráulica 80 para as câmaras hidráulicas para retardação 77, e o óleo de operação nas câmaras hidráulicas para avanço 76 é drenado da porta de drenagem 83. Nesse momento, o eixo mecânico 73 é induzido a girar em relação ao alojamento cilíndrico 72 na direção oposta às setas.[022] Conversely, to delay the meat phase of the input camshaft 70, in FIG. 4, the spool-type valve 85 is moved to the left, the operating oil fed through the feed port 82 is fed through hydraulic port 80 to the hydraulic chambers for retardation 77, and the operating oil in the hydraulic chambers for advance 76 is drained from the drain port 83. At that time, the mechanical axis 73 is induced to rotate in relation to the cylindrical housing 72 in the direction opposite to the arrows.

[023] Quando o eixo mecânico 73 é induzido a girar em relação ao alojamento cilíndrico 72, se a válvula tipo carretel 85 for retornada à posição neutra ilustrada na FIG. 4, a operação para rotação relativa do eixo mecânico 73 é terminada, e o eixo mecânico 73 é mantido na posição rotativa relativa nesse momento. Portanto, é possível usar o mecanismo de temporização de válvula variável B de modo a avançar ou retardar a fase dos carnes do eixo-comando de acionamento da válvula de admissão 70 na quantidade exata desejada.[023] When the mechanical shaft 73 is induced to rotate in relation to the cylindrical housing 72, if the spool-type valve 85 is returned to the neutral position illustrated in FIG. 4, the operation for relative rotation of the mechanical axis 73 is terminated, and the mechanical axis 73 is maintained in the relative rotational position at that time. Therefore, it is possible to use the variable valve timing mechanism B in order to advance or delay the meat phase of the input camshaft 70 in the exact desired quantity.

[024] Na FIG. 5, a linha sólida mostra quando o mecanismo de temporização de válvula variável B é usado para avançar a fase dos carnes do eixo-comando de acionamento da válvula de admissão 70 ao máximo, ao passo que a linha pontilhada mostra quando ele é usado para retardar a fase dos carnes do eixo-comando de acionamento da válvula de admissão 70 ao máximo. Portanto, o tempo de abertura da válvula de admissão 7 pode ser ajustado livremente entre a faixa ilustrada pela linha sólida na FIG. 5 e a faixa ilustrada pela linha pontilhada; portanto, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 pode ser ajustada para qualquer ângulo do virabrequim na faixa ilustrada pela seta C na FIG. 5.[024] In FIG. 5, the solid line shows when the variable valve timing mechanism B is used to advance the meat phase of the intake valve drive camshaft 70 to the maximum, while the dotted line shows when it is used to delay the meat phase of the camshaft driving the intake valve 70 to the maximum. Therefore, the opening time of the intake valve 7 can be freely adjusted within the range illustrated by the solid line in FIG. 5 and the strip illustrated by the dotted line; therefore, the closing timing of the intake valve 7 can be adjusted to any angle of the crankshaft in the range illustrated by arrow C in FIG. 5.

[025] O mecanismo de temporização de válvula variável B ilustrado na FIG. 1 e na FIG. 4 é um exemplo. Por exemplo, pode-se usar um mecanismo de temporização de válvula variável ou outros diversos tipos de mecanismos de temporização de válvula variável capazes de alterar apenas a temporização de fechamento da válvula de admissão enquanto mantêm a temporização de abertura da válvula de admissão constante.[025] The variable valve timing mechanism B shown in FIG. 1 and FIG. 4 is an example. For example, you can use a variable valve timing mechanism or other various types of variable valve timing mechanisms capable of changing only the inlet valve closing timing while keeping the inlet valve opening timing constant.

[026] A seguir, o significado dos termos utilizados no presente pedido será explicado com referência à FIG. 6. Note que a FIG. 6(A), 6(B) e (C) mostra, para fins de explicação, um motor com um volume das câmaras de combustão de 50 ml_ e um volume de curso do pistão de 500 ml_. Nas FIGs. 6(A), (B) e (C), o volume da câmara de combustão mostra o volume da câmara de combustão quando o pistão está no ponto morto superior de compressão.[026] In the following, the meaning of the terms used in the present application will be explained with reference to FIG. 6. Note that FIG. 6 (A), 6 (B) and (C) shows, for the sake of explanation, an engine with a combustion chamber volume of 50 ml_ and a piston stroke volume of 500 ml_. In FIGs. 6 (A), (B) and (C), the volume of the combustion chamber shows the volume of the combustion chamber when the piston is at the upper dead center of compression.

[027] A FIG. 6(A) explica a taxa de compressão mecânica. A taxa de compressão mecânica é um valor determinado mecanicamente a partir do volume de curso do pistão e do volume da câmara de combustão no momento de um curso de compressão. Essa taxa de compressão mecânica é expressa por (volume da câmara de combustão + volume do curso) / volume da câmara de combustão. No exemplo ilustrado na FIG. 6(A), essa taxa de compressão mecânica se torna (50 ml_ + 500 ml_) /50 ml_ = 11.[027] FIG. 6 (A) explains the rate of mechanical compression. The mechanical compression ratio is a value determined mechanically from the piston stroke volume and the combustion chamber volume at the time of a compression stroke. This rate of mechanical compression is expressed by (combustion chamber volume + stroke volume) / combustion chamber volume. In the example illustrated in FIG. 6 (A), this mechanical compression rate becomes (50 ml_ + 500 ml_) / 50 ml_ = 11.

[028] A FIG. 6(B) explica a taxa de compressão real. A taxa de compressão real é um valor determinado com base no volume de curso real do pistão a partir de quando a ação de compressão é realmente iniciada até quando o pistão atinge o ponto morto superior e o volume da câmara de combustão. Essa taxa de compressão real é expressa por (volume da câmara de combustão + volume real do curso) / volume da câmara de combustão. Isto é, como mostra a FIG. 6(B), mesmo se o pistão começar a subir no curso de compressão, nenhuma ação de compressão é realizada enquanto a válvula de admissão é aberta. A ação de compressão real é iniciada após o fechamento da válvula de admissão. Portanto, a taxa de compressão real é expressa como segue usando o volume real do curso. No exemplo ilustrado na FIG. 6(B), a taxa de compressão real se torna (50 ml_ + 450 ml_) /50 ml_ = 10.[028] FIG. 6 (B) explains the actual compression ratio. The actual compression ratio is a value determined based on the actual piston stroke volume from when the compression action is actually initiated until when the piston reaches the upper dead center and the combustion chamber volume. This actual compression ratio is expressed by (combustion chamber volume + actual stroke volume) / combustion chamber volume. That is, as shown in FIG. 6 (B), even if the piston starts to rise in the compression stroke, no compression action is taken while the intake valve is opened. The actual compression action is initiated after closing the intake valve. Therefore, the actual compression ratio is expressed as follows using the actual stroke volume. In the example illustrated in FIG. 6 (B), the actual compression rate becomes (50 ml_ + 450 ml_) / 50 ml_ = 10.

[029] A FIG. 6(C) explica a taxa de expansão. A taxa de expansão é um valor determinado com base no volume de curso do pistão no momento de um curso de expansão e com base no volume da câmara de combustão. Essa taxa de expansão é expressa por (volume da câmara de combustão + volume do curso) / volume da câmara de combustão. No exemplo ilustrado na FIG. 6(C), essa taxa de expansão se torna (50 ml_ + 500 ml_) /50 ml_ = 11.[029] FIG. 6 (C) explains the expansion rate. The expansion rate is a value determined based on the stroke volume of the piston at the time of an expansion stroke and based on the volume of the combustion chamber. This expansion rate is expressed as (combustion chamber volume + stroke volume) / combustion chamber volume. In the example illustrated in FIG. 6 (C), this expansion rate becomes (50 ml_ + 500 ml_) / 50 ml_ = 11.

[030] A seguir, os aspectos mais básicos da presente invenção serão explicados com referência à FIG. 7 e à FIG. 8. Note que a FIG. 7 mostra a relação entre a eficiência térmica teórica e a taxa de expansão, ao passo que a FIG. 8 mostra uma comparação entre o ciclo ordinário e o ciclo de taxa de expansão ultra-elevada usado seletivamente de acordo com a carga na presente invenção.[030] In the following, the most basic aspects of the present invention will be explained with reference to FIG. 7 and FIG. 8. Note that FIG. 7 shows the relationship between theoretical thermal efficiency and the rate of expansion, whereas FIG. 8 shows a comparison between the ordinary cycle and the ultra-high expansion rate cycle used selectively according to the load in the present invention.

[031] A FIG. 8(A) mostra o ciclo comum quando a válvula de admissão se aproxima do ponto morto inferior e a ação de compressão pelo pistão é iniciada a partir de um ponto substancialmente próximo do ponto morto inferior de compressão. No exemplo ilustrado também na FIG. 8(A), da mesma forma que os exemplos ilustrados na FIG. 6(A), (B) e (C), o volume da câmara de combustão é de 50 ml_, e o volume de curso do pistão é de 500 ml_. Como pode ser visto na FIG. 8(A), em um ciclo comum, a taxa de compressão mecânica é de (50 ml_ + 500 ml_) / 50 ml_= 11, a taxa de compressão real é também aproximadamente igual a 11, e a taxa de expansão também se torna (50 ml_ + 500 ml_) / 50 ml_ = 11. Isto é, em um motor de combustão interna convencional, a taxa de compressão mecânica e a taxa de compressão real e a taxa de expansão se tornam substancialmente iguais.[031] FIG. 8 (A) shows the common cycle when the intake valve approaches the lower dead center and the compression action by the piston is initiated from a point substantially close to the lower dead center of compression. In the example illustrated also in FIG. 8 (A), in the same way as the examples illustrated in FIG. 6 (A), (B) and (C), the volume of the combustion chamber is 50 ml_, and the stroke volume of the piston is 500 ml_. As can be seen in FIG. 8 (A), in a common cycle, the mechanical compression rate is (50 ml_ + 500 ml_) / 50 ml_ = 11, the actual compression rate is also approximately equal to 11, and the expansion rate also becomes (50 ml_ + 500 ml_) / 50 ml_ = 11. That is, in a conventional internal combustion engine, the mechanical compression ratio and the actual compression ratio and the expansion rate become substantially the same.

[032] A linha sólida na FIG. 7 mostra a alteração na eficiência térmica teórica no caso em que a taxa de compressão real e a taxa de expansão são substancialmente iguais, isto é, no ciclo comum. Neste caso, sabe-se que quanto maior a taxa de expansão, ou seja, quanto maior a taxa de compressão real, maior a eficiência térmica teórica. Portanto, em um ciclo comum, para elevar a eficiência térmica teórica, a taxa de compressão real deve ser aumentada. No entanto, devido às restrições na ocorrência de batidas no momento da operação do motor sob carga elevada, a taxa de compressão real só pode ser elevada, mesmo no máximo, até aproximadamente 12; logo, em um ciclo comum, a eficiência térmica teórica não pode ser aumentada o suficiente.[032] The solid line in FIG. 7 shows the change in theoretical thermal efficiency in the case where the actual compression rate and the expansion rate are substantially equal, that is, in the common cycle. In this case, it is known that the higher the expansion rate, that is, the higher the actual compression rate, the greater the theoretical thermal efficiency. Therefore, in a common cycle, to increase theoretical thermal efficiency, the actual compression ratio must be increased. However, due to restrictions in the occurrence of crashes when the engine is operated under high load, the actual compression ratio can only be increased, even at most, up to approximately 12; therefore, in a common cycle, the theoretical thermal efficiency cannot be increased enough.

[033] Por outro lado, sob essa situação, os inventores diferenciaram estritamente entre a taxa de compressão mecânica e a taxa de compressão real e estudaram a eficiência térmica teórica e, como resultado, descobriram que na eficiência térmica teórica, a taxa de expansão é dominante, e a eficiência térmica teórica não é afetada em quase nada pela taxa de compressão real. Isto é, se ao elevar a taxa de compressão real, a força explosiva aumentar, mas a compressão necessitar de mais energia, por consequência, mesmo se a taxa de compressão real fosse elevada, a eficiência térmica teórica não sofreria quase nenhum aumento.[033] On the other hand, under this situation, the inventors strictly differentiated between the mechanical compression rate and the actual compression rate and studied the theoretical thermal efficiency and, as a result, found that in the theoretical thermal efficiency, the expansion rate is dominant, and the theoretical thermal efficiency is hardly affected by the actual compression ratio. That is, if by increasing the actual compression ratio, the explosive force increases, but the compression requires more energy, therefore, even if the actual compression ratio were high, the theoretical thermal efficiency would suffer almost no increase.

[034] Inversamente, se aumentando a taxa de expansão, maior o período durante o qual uma força atua pressionando para baixo o pistão no momento do curso de expansão, maior o tempo em que o pistão transmite uma força rotativa ao virabrequim. Portanto, quanto maior a taxa de expansão, maior se torna a eficiência térmica teórica. A linha pontilhada ε=10 na FIG. 7 mostra a eficiência térmica teórica no caso de se fixar a taxa de compressão real em 10 e elevar a taxa de expansão nesse estado. Dessa forma, descobre-se que a quantidade de aumento da eficiência térmica teórica ao elevar a taxa de expansão no estado em que a taxa de compressão real é mantida em um valor baixo e a quantidade de elevação da eficiência térmica teórica no caso em que a taxa de compressão real é aumentada junto com a taxa de expansão, como mostra a linha sólida da FIG. 7, não divergirá tanto.[034] Conversely, if the expansion rate is increased, the longer the period during which a force acts by pressing down on the piston at the moment of the expansion stroke, the longer the time that the piston transmits a rotating force to the crankshaft. Therefore, the higher the expansion rate, the greater the theoretical thermal efficiency becomes. The dotted line ε = 10 in FIG. 7 shows the theoretical thermal efficiency in case the real compression rate is set to 10 and the expansion rate is increased in that state. Thus, it is found that the amount of increase in theoretical thermal efficiency by raising the expansion rate in the state in which the actual compression rate is kept at a low value and the amount of increase in theoretical thermal efficiency in the case where the actual compression rate is increased along with the expansion rate, as shown in the solid line in FIG. 7, it will not differ so much.

[035] Se a taxa de compressão real for mantida em um valor baixo dessa forma, não ocorrerá batidas do motor; portanto, no caso de elevar a taxa de expansão no estado em que a taxa de compressão real é mantida em um valor baixo, a ocorrência de batidas do motor pode ser evitada e a eficiência térmica teórica pode ser elevada consideravelmente. A FIG. 8(B) mostra um exemplo do caso em que se utiliza o mecanismo de taxa de compressão variável A e o mecanismo de temporização de válvula variável B para manter a taxa de compressão real em um valor baixo e elevar a taxa de expansão.[035] If the actual compression ratio is kept low this way, the engine will not crash; therefore, in the case of raising the expansion rate in the state where the actual compression rate is kept low, the occurrence of engine crashes can be avoided and the theoretical thermal efficiency can be increased considerably. FIG. 8 (B) shows an example of the case where variable compression rate mechanism A and variable valve timing mechanism B are used to keep the actual compression rate at a low value and increase the expansion rate.

[036] Com referência à FIG. 8 (B), neste exemplo, o mecanismo de taxa de compressão variável A é usado para reduzir o volume da câmara de combustão de 50 ml_ para 20 ml_. Por outro lado, o mecanismo de temporização de válvula variável B é usado para retardar a temporização de fechamento da válvula de admissão até o volume real do curso do pistão se alterar de 500 ml_ para 200 ml_. Como resultado, neste exemplo, a taxa de compressão real se torna (20 ml_ + 200 mL) / 20 ml_=11 e a taxa de expansão se torna (20 ml_ + 500 ml_) / 20 ml_ = 26. No ciclo comum ilustrado na FIG. 8(A), como explicado acima, a taxa de compressão real é de aproximadamente 11 e a taxa de expansão é de 11. Comparado a esse caso, no caso ilustrado na FIG. 8(B), verifica-se que apenas a taxa de expansão é elevada a 26. É por essa razão que é chamado de “ciclo de taxa de expansão ultra-elevada".[036] With reference to FIG. 8 (B), in this example, the variable compression ratio mechanism A is used to reduce the volume of the combustion chamber from 50 ml_ to 20 ml_. On the other hand, the variable valve timing mechanism B is used to delay the closing timing of the intake valve until the actual piston stroke volume changes from 500 ml_ to 200 ml_. As a result, in this example, the actual compression rate becomes (20 ml_ + 200 ml) / 20 ml_ = 11 and the expansion rate becomes (20 ml_ + 500 ml_) / 20 ml_ = 26. In the common cycle illustrated in FIG. 8 (A), as explained above, the actual compression ratio is approximately 11 and the expansion ratio is 11. Compared to this case, in the case illustrated in FIG. 8 (B), it turns out that only the expansion rate is raised to 26. That is why it is called the “ultra-high expansion rate cycle”.

[037] Como explicado acima, falando de modo geral, em um motor de combustão interna, quanto menor a carga do motor, pior a eficiência térmica, portanto, para melhorar a eficiência térmica no momento da operação do veículo, isto é, para melhorar o consumo de combustível, torna-se necessário melhorar a eficiência térmica no momento da operação do motor sob baixa carga. Por outro lado, no ciclo de taxa de expansão ultra-elevada ilustrado na FIG. 8(B), o volume real do curso do pistão no momento do curso de compressão se torna menor, de modo que a quantidade de ar de admissão que pode ser aspirada para a câmara de combustão 5 se torne menor; portanto, esse ciclo de taxa de expansão ultra-elevada só pode ser empregado quando a carga do motor estiver relativamente baixa. Portanto, na presente invenção, no momento da operação do motor sob baixa carga, o ciclo de taxa de expansão ultra-elevada apresentado na FIG. 8(B) é estabelecido, enquanto que no momento da operação do motor sob alta carga, o ciclo comum ilustrado na FIG. (A) é estabelecido. Este é o aspecto básico da presente invenção.[037] As explained above, generally speaking, in an internal combustion engine, the lower the engine load, the worse the thermal efficiency, therefore, to improve the thermal efficiency when operating the vehicle, that is, to improve fuel consumption, it is necessary to improve thermal efficiency when the engine is operated under low load. On the other hand, in the ultra high expansion rate cycle illustrated in FIG. 8 (B), the actual volume of the piston stroke at the moment of the compression stroke becomes smaller, so that the amount of intake air that can be sucked into the combustion chamber 5 becomes smaller; therefore, this ultra-high expansion rate cycle can only be used when the engine load is relatively low. Therefore, in the present invention, at the time of operation of the engine under low load, the ultra high expansion rate cycle shown in FIG. 8 (B) is established, whereas at the time of operation of the engine under high load, the common cycle illustrated in FIG. (A) is established. This is the basic aspect of the present invention.

[038] A seguir, o controle operacional, como um todo, será explicado com referência à FIG. 9.[038] Next, the operational control, as a whole, will be explained with reference to FIG. 9.

[039] A FIG. 9 mostra as alterações na taxa de compressão mecânica, na taxa de expansão, na temporização de fechamento da válvula de admissão 7, na taxa de compressão real, na quantidade de ar de admissão, no grau de abertura da válvula reguladora 17, e na perda de bombeamento junto com a carga do motor sob uma certa velocidade do motor. Note que, na modalidade de acordo com a presente invenção, convencionalmente a relação ar- combustível média na câmara de combustão 5 é controlada por realimentação para a relação ar-combustível estequiométrica baseado no sinal de saída do sensor de relação ar-combustí- vel 21, de modo que o catalisador de três vias no conversor catalítico 20 possa reduzir simultaneamente o HC, CO e NOxnão queimados no gás de escape.[039] FIG. 9 shows the changes in the mechanical compression rate, the expansion rate, the closing timing of the intake valve 7, the actual compression rate, the amount of intake air, the degree of opening of the regulating valve 17, and the loss pumping together with the engine load under a certain engine speed. Note that, in the mode according to the present invention, conventionally the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is controlled by feedback for the stoichiometric air-fuel ratio based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 21 , so that the three-way catalyst in the catalytic converter 20 can simultaneously reduce HC, CO and NOx not burned in the exhaust gas.

[040] Agora, como explicado acima, no momento da operação do motor sob alta carga, o ciclo comum ilustrado na FIG. 8(A) é executado. Portanto, como mostra a FIG. 9, nesse momento, uma vez que a taxa de compressão mecânica é diminuída, a taxa de expansão se torna baixa. Como mostra a linha sólida na FIG. 9, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é avançada como mostra a linha sólida na FIG. 5. Além disso, nesse momento, a quantidade de ar de admissão é grande. Nesse momento, o grau de abertura da válvula reguladora 17 é mantido totalmente aberto ou substancialmente totalmente aberto, de modo que a perda de bombeamento se torne zero.[040] Now, as explained above, when operating the engine under high load, the common cycle illustrated in FIG. 8 (A) is executed. Therefore, as shown in FIG. 9, at this point, once the rate of mechanical compression is decreased, the rate of expansion becomes low. As the solid line in FIG. 9, the closing timing of the intake valve 7 is advanced as shown by the solid line in FIG. 5. Furthermore, at that time, the amount of intake air is large. At that time, the degree of opening of the regulating valve 17 is kept either fully open or substantially fully open, so that the pumping loss becomes zero.

[041] Por outro lado, como mostra a linha sólida na FIG. 9, se a carga do motor se tornar baixa, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é retardada e a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é reduzida. Além disso, nesse momento, a taxa de compressão mecânica é aumentada à medida que a carga do motor se torna menor, como mostra a FIG. 9, de modo que a taxa de compressão real seja mantida substancialmente constante. Portanto, à medida que a carga do motor se torna menor, a taxa de expansão também é aumentada. Note que, ainda nesse momento, a válvula reguladora 17 é mantida no estado totalmente aberto ou no estado substancialmente aberto. Portanto, a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão 5 é controlada sem consideração à válvula reguladora 17 alterando a temporização de fechamento da válvula de admissão 7. Também nesse momento, a perda por bombeamento se torna zero.[041] On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 9, if the engine load becomes low, the closing timing of the intake valve 7 is delayed and the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is reduced. In addition, at this time, the rate of mechanical compression is increased as the engine load becomes less, as shown in FIG. 9, so that the actual compression ratio is kept substantially constant. Therefore, as the engine load becomes less, the rate of expansion is also increased. Note that, even then, the regulating valve 17 is maintained in the fully open state or in the substantially open state. Therefore, the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is controlled without regard to the regulating valve 17 by changing the closing timing of the intake valve 7. Also at that time, the pumping loss becomes zero.

[042] Dessa forma, quando a carga do motor cai a partir do estado de operação de alta carga do motor, a taxa de compressão mecânica é aumentada à medida que a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é reduzida sob uma taxa de compressão real substancialmente constante. Ou seja, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 atinge o ponto morto superior de compressão é reduzido em proporção à redução na quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5. Portanto, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 atinge o ponto morto superior de compressão se altera proporcionalmente à quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5. Observe que, nesse momento, no exemplo ilustrado na FIG. 9, a relação ar- combustível na câmara de combustão 5 se torna a relação de ar-combustível estequiométrica, portanto, o volume da câmara de combustão 5 quando o pistão 4 atinge o ponto morto superior de compressão se altera proporcionalmente à quantidade de combustível.[042] Thus, when the engine load falls from the engine's high load operating state, the mechanical compression ratio is increased as the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is reduced under a substantially constant actual compression ratio. That is, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 reaches the upper dead center of compression is reduced in proportion to the reduction in the amount of intake air fed to the combustion chamber 5. Therefore, the volume of the combustion chamber 5 when piston 4 reaches the upper compression dead center and changes proportionally to the amount of intake air fed to the combustion chamber 5. Note that, at that moment, in the example illustrated in FIG. 9, the air-fuel ratio in the combustion chamber 5 becomes the stoichiometric air-fuel ratio, therefore, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 reaches the upper dead center of compression changes proportionally to the amount of fuel.

[043] Quando a carga do motor cai ainda mais, a taxa de compressão mecânica é aumentada ainda mais. Se a carga do motor cair para uma carga média l_2 relativamente próxima à carga baixa, a taxa de compressão mecânica atinge a taxa de compressão mecânica máxima, formando o limite estrutural da câmara de combustão 5. Quando a taxa de compressão mecânica atinge a taxa de compressão mecânica máxima, na região em que a carga é menor do que a carga do motor l_2 quando a taxa de compressão mecânica atinge a taxa de compressão mecânica máxima, a taxa de compressão mecânica é mantida na taxa de compressão mecânica máxima. Portanto, no momento da operação do motor sob carga média no lado de baixa média e no momento da operação do motor sob carga baixa, ou seja, no lado de operação do motor sob carga baixa, a taxa de compressão mecânica se torna a máxima e a taxa de expansão também se torna a máxima. Em outras palavras, no lado de operação do motor sob baixa carga, a taxa de compressão mecânica é levada ao máximo de modo a obter a taxa de expansão máxima.[043] When the engine load drops further, the mechanical compression ratio is further increased. If the engine load drops to an average load l_2 relatively close to the low load, the mechanical compression ratio reaches the maximum mechanical compression ratio, forming the structural limit of the combustion chamber 5. When the mechanical compression ratio reaches the maximum mechanical compression, in the region where the load is less than the l_2 engine load when the mechanical compression ratio reaches the maximum mechanical compression ratio, the mechanical compression ratio is maintained at the maximum mechanical compression ratio. Therefore, when operating the engine under medium load on the low-medium side and when operating the engine under low-load, that is, on the operating side of the engine under low-load, the mechanical compression rate becomes the maximum and the expansion rate also becomes the maximum. In other words, on the operating side of the engine under low load, the mechanical compression ratio is taken to the maximum in order to obtain the maximum expansion rate.

[044] Por outro lado, na concretização ilustrada na FIG. 9, mesmo se a carga do motor se tornar menor do que L2, como mostra a linha sólida na FIG. 9, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é retardada à medida que a carga do motor se torna menor. Quando a carga do motor cai para Li, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 se torna a temporização de fechamento limite capaz de controlar a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5. Quando a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 atinge a temporização de fechamento limite, em uma região em que a carga é menor do que a carga do motor Li quando a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 atinge a temporização de fechamento limite, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é mantida na temporização de fechamento limite.[044] On the other hand, in the embodiment illustrated in FIG. 9, even if the motor load becomes less than L2, as shown by the solid line in FIG. 9, the closing timing of the intake valve 7 is delayed as the engine load becomes less. When the engine load drops to Li, the inlet valve closing delay 7 becomes the limit closing delay capable of controlling the amount of intake air fed to the combustion chamber 5. When the inlet valve closing delay 7 reaches the limit closing delay, in a region where the load is less than the load of the Li engine when the intake valve closing delay 7 reaches the limit closing delay, the intake valve closing delay 7 is maintained in the limit closing time delay.

[045] Se a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 for mantida na temporização de fechamento limite, a quantidade de ar de admissão não pode mais ser controlada alterando-se a temporização de fechamento da válvula de admissão 7. Na modalidade ilustrada na FIG. 9, nesse momento, isto é, na região em que a carga é inferior à carga do motor Li quando a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 atinge a temporização de fechamento limite, a válvula reguladora 17 é usada para controlar a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5. No entanto, se for realizado o controle da quantidade do ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 pela válvula reguladora 17, como mostra a FIG. 9, a perda por bombeamento é aumentada.[045] If the inlet valve closing delay 7 is maintained in the limit closing delay time, the intake air quantity can no longer be controlled by changing the inlet valve closing delay 7. In the mode illustrated in FIG . 9, at that time, that is, in the region where the load is lower than the engine load Li when the inlet valve closing delay 7 reaches the limit closing delay, the regulating valve 17 is used to control the amount of air intake valve fed to the combustion chamber 5. However, if the control of the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is performed by the regulating valve 17, as shown in FIG. 9, the pumping loss is increased.

[046] Por outro lado, como mostra a FIG. 9, no lado de operação do motor sob alta carga em que a carga do motor é maior do que l_2, a taxa de compressão real é mantida substancialmente na mesma taxa de compressão real em relação à mesma velocidade do motor. Inversamente, quando a carga do motor é menor do que L2, ou seja, quando a taxa de compressão mecânica é mantida na taxa de compressão mecânica 7limite, a taxa de compressão real é determinada pela temporização de fechamento da válvula de admissão 7. Se a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 for retardada de modo que a carga do motor fique entre Li e L2, a taxa de compressão real cai. Se a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 for mantida na temporização de fechamento limite de modo que a carga do motor fique na região de operação inferior a Li, a taxa de compressão real é mantida constante.[046] On the other hand, as shown in FIG. 9, on the operating side of the engine under high load where the engine load is greater than l2, the actual compression ratio is maintained at substantially the same actual compression ratio in relation to the same engine speed. Conversely, when the engine load is less than L2, that is, when the mechanical compression ratio is maintained at the mechanical compression ratio 7 limit, the actual compression ratio is determined by the closing timing of the intake valve 7. If the closing timing of intake valve 7 is delayed so that the engine load is between Li and L2, the actual compression rate drops. If the closing timing of the intake valve 7 is maintained at the limit closing timing so that the engine load is in the operating region below Li, the actual compression rate is kept constant.

[047] Nesse aspecto, como explicado acima, no ciclo de taxa de expansão ultra-elevada ilustrado na FIG. 8(B), a taxa de expansão é de 26. Quanto maior essa taxa de expansão melhor, mas, como será compreendido com base na FIG. 7, se 20 ou mais, com respeito à taxa de compressão real limite inferior viável na prática ε=5, uma eficiência térmica teórica consideravelmente alta pode ser obtida. Portanto, na presente invenção, o mecanismo de taxa de compressão variável A é formado de modo que a taxa de expansão se torne 20 ou mais.[047] In that regard, as explained above, in the ultra-high expansion rate cycle illustrated in FIG. 8 (B), the expansion rate is 26. The higher this expansion rate the better, but, as will be understood based on FIG. 7, if 20 or more, with respect to the actual compression ratio lower limit feasible in practice ε = 5, a considerably high theoretical thermal efficiency can be obtained. Therefore, in the present invention, the variable compression ratio mechanism A is formed so that the expansion rate becomes 20 or more.

[048] Por outro lado, como mostra a linha pontilhada na FIG. 9, a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 pode ser controlada com respeito à válvula reguladora 17 mesmo pelo avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 à medida que a carga do motor se torna menor. Portanto, no caso se expressar a invenção de modo a incluir tanto o caso ilustrado pela linha sólida quanto o caso ilustrado pela linha pontilhada na FIG. 9, na modalidade de acordo com a presente invenção, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é movida em uma direção para longe do ponto morto inferior de admissão BDC até a temporização de fechamento limite Li capaz de controlar a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 à medida que a carga do motor se torna menor.[048] On the other hand, as shown by the dotted line in FIG. 9, the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 can be controlled with respect to the regulating valve 17 even by advancing the closing delay of the intake valve 7 as the engine load becomes less. Therefore, if the invention is expressed to include both the case illustrated by the solid line and the case illustrated by the dotted line in FIG. 9, in the embodiment according to the present invention, the shutoff timing of the intake valve 7 is moved in a direction away from the lower inlet dead center BDC to the limit shutdown timing Li capable of controlling the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 as the engine load becomes less.

[049] Agora, na concretização de acordo com a presente invenção, a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7, e o grau de abertura da válvula reguladora 17 são controlados de modo que a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 se torne um valor alvo (daqui em diante chamado de “quantidade de ar de admissão alvo”) GAt de acordo com o estado de operação do motor. A FIG. 10 mostra as alterações na taxa de compressão mecânica, na temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e no grau de abertura da válvula reguladora 17 em relação à quantidade de ar de admissão alvo GAt quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 se torna a quantidade de ar de admissão alvo QAt. Observe que o GLi e GI-2 na abscissa da FIG. 10 correspondem ao Li e l_2 na abscissa da FIG. 9. Além disso, no exemplo ilustrado na FIG. 10, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é avançada junto com um aumento na quantidade de ar de admissão alvo GAt, ou seja, é movida em uma direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão BDC. A relação ilustrada na FIG. 10 é armazenada antecipadamente na ROM 32. A taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e o grau de abertura da válvula reguladora 17 são geralmente controlados de acordo com a relação ilustrada na FIG. 10 de acordo com as alterações na quantidade de ar de admissão alvo GAt.[049] Now, in the embodiment according to the present invention, the rate of mechanical compression, the closing timing of the intake valve 7, and the degree of opening of the regulating valve 17 are controlled so that the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 becomes a target value (hereinafter referred to as “target intake air quantity”) GAt according to the operating status of the engine. FIG. 10 shows the changes in the mechanical compression ratio, inlet valve closing timing 7 and in the degree of opening of regulating valve 17 in relation to the target intake air quantity GAt when the intake air quantity fed to the combustion chamber 5 becomes the amount of intake air target QAt. Note that the GLi and GI-2 in the abscissa of FIG. 10 correspond to Li and l2 in the abscissa of FIG. 9. In addition, in the example illustrated in FIG. 10, the closing timing of the intake valve 7 is advanced along with an increase in the amount of target intake air GAt, i.e., it is moved in a direction that approaches the BDC intake lower dead center. The relationship illustrated in FIG. 10 is stored in advance in ROM 32. The rate of mechanical compression, the closing timing of the intake valve 7 and the degree of opening of the regulating valve 17 are generally controlled according to the relationship illustrated in FIG. 10 according to changes in the amount of intake air target GAt.

[050] Ou seja, como pode ser visto na FIG. 10, na concretização de acordo com a presente invenção, a quantidade de ar de admissão fornecida para a câmara de combustão 5 é controlada principalmente alterando-se a temporização de fechamento da válvula de admissão 7. À medida que a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão 5 é reduzida, a taxa de compressão mecânica é aumentada até a taxa de compressão mecânica máxima, a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é reduzida à medida que a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é movida em uma direção para longe do ponto morto inferior de admissão até a temporização de fechamento limite GLi, quando a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 atinge a temporização de fechamento limite, a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 se torna a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi que é o limite de controle pelo mecanismo de válvula variável B, e, quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é reduzida ainda mais a partir da quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é mantida na temporização de fechamento limite.[050] That is, as can be seen in FIG. 10, in the embodiment according to the present invention, the amount of intake air supplied to the combustion chamber 5 is controlled mainly by changing the closing timing of the intake valve 7. As the amount of intake air fed for the combustion chamber 5 it is reduced, the mechanical compression ratio is increased up to the maximum mechanical compression ratio, the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is reduced as the closing time of the intake valve 7 is moved in a direction away from the lower inlet dead center until the limit closing time GLi, when the closing time of the intake valve 7 reaches the limit closing time, the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 becomes the amount of intake air control limit GLi which is the control limit by the variable valve mechanism B, and, when the amount of intake air o fed to the combustion chamber 5 is further reduced from the amount of limit air inlet GLi control, the closing delay of the intake valve 7 is maintained in the limit closing delay.

[051] Além disso, na modalidade de acordo com a presente invenção, se a quantidade de arde admissão alimentada para a câmara de combustão 5 se tornar menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, o grau de abertura da válvula reguladora 17 é reduzido à medida que a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 se torna menor. Isto é, quando a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão 5 for menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é controlada pela válvula reguladora 17. Além disso, como explica a FIG. 10, se a quantidade de arde admissão alimentada à câmara de combustão 5 for reduzida e atingir Gl_2, a taxa de compressão mecânica se torna a máxima, enquanto que se a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 se tornar menor do que Gl_2, a taxa de compressão mecânica é mantida na taxa de compressão mecânica máxima.[051] In addition, in the embodiment according to the present invention, if the amount of inlet fuel fed to the combustion chamber 5 becomes less than the amount of inlet air GLi control limit, the degree of opening of the valve regulator 17 is reduced as the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 becomes smaller. That is, when the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is less than the amount of intake air limit control GLi, the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is controlled by the regulating valve 17 In addition, as FIG. 10, if the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is reduced and reaches Gl_2, the mechanical compression rate becomes the maximum, while if the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 becomes less than Gl_2, the mechanical compression ratio is maintained at the maximum mechanical compression ratio.

[052] O valor necessário da quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 no momento da operação do veículo (daqui em diante chamado de “quantidade de ar de admissão necessária”) GAO é armazenado em função da quantidade de depressão Acc do pedal do acelerador 40 e da velocidade do motor N na forma de um mapa, como mostra a FIG. 11, antecipadamente na ROM 32. Normalmente, essa quantidade de ar de admissão necessária GAO é a quantidade de ar de admissão alvo GAL Portanto, normalmente, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 etc. são alteradas de acordo com a quantidade de ar de admissão necessária GAO, como mostra a FIG. 10.[052] The required value of the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 at the time of operation of the vehicle (hereinafter referred to as “amount of intake air required”) GAO is stored as a function of the amount of depression Acc of the accelerator pedal 40 and engine speed N in the form of a map, as shown in FIG. 11, in advance in ROM 32. Normally, this amount of intake air required GAO is the amount of intake air target GAL Therefore, normally, the closing timing of the intake valve 7 etc. are changed according to the amount of intake air required GAO, as shown in FIG. 10.

[053] No entanto, a alteração da taxa de compressão mecânica, alteração da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e a alteração do grau de abertura da válvula reguladora 17 demandam tempo. Portanto, há um limite à velocidade de alteração da taxa de compressão mecânica, à alteração da temporização de fechamento da válvula de admissão 7, e à alteração do grau de abertura da válvula reguladora 17, isto é, a velocidade pela qual a quantidade de ar de admissão alvo GAt pode ser alterada. Portanto, na modalidade de acordo com a presente invenção, quando a quantidade de ar de admissão necessária GAO se altera rapidamente, a quantidade de ar de admissão alvo GAt é alterada pela velocidade pela qual a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e o grau de abertura da válvula reguladora 17 podem ser alterados.[053] However, changing the mechanical compression ratio, changing the closing timing of the intake valve 7 and changing the degree of opening of the regulating valve 17 takes time. Therefore, there is a limit to the rate of change of the mechanical compression rate, the change in the closing timing of the intake valve 7, and the change in the degree of opening of the regulating valve 17, that is, the speed by which the amount of air target admission rate GAt can be changed. Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the amount of necessary intake air GAO changes rapidly, the amount of target intake air GAt is changed by the speed at which the mechanical compression rate, the valve closing timing inlet 7 and the degree of opening of the regulating valve 17 can be changed.

[054] A seguir, esse fato será explicado com referência à FIG. 12.[054] In the following, this fact will be explained with reference to FIG. 12.

[055] A FIG. 12 mostra as alterações, ao longo do tempo, da quantidade de ar de admissão necessária GAO e da quantidade de ar de admissão alvo GAt quando uma operação de aceleração é realizada. Observe que, na FIG. 12, a linha tracejada GAtmax mostra a velocidade máxima permissível de alteração da quantidade de ar de admissão alvo GAt permitindo a alteração da taxa de compressão mecânica, da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e do grau de abertura da válvula reguladora 17. Como mostra a FIG. 12, na modalidade de acordo com a presente invenção, quando o grau de aceleração está baixo, ou seja, quando, como mostra a linha pontilhada GAO2, a velocidade de alteração da quantidade de ar de admissão necessária GAO é menor do que a velocidade máxima permissível de alteração GAtmax, a relação ar-combustível de admissão alvo GAt, como mostra a linha sólida GAtz, é alterada acompanhando as alterações na quantidade de ar de admissão necessária GAO.[055] FIG. 12 shows the changes, over time, of the amount of intake air required GAO and the amount of intake air target GAt when an acceleration operation is performed. Note that in FIG. 12, the dashed line GAtmax shows the maximum permissible speed of change in the amount of target intake air GAt allowing the change in the mechanical compression rate, the closing timing of the intake valve 7 and the degree of opening of the regulating valve 17. As shows FIG. 12, in the embodiment according to the present invention, when the degree of acceleration is low, that is, when, as the dotted line GAO2 shows, the rate of change of the amount of intake air required GAO is less than the maximum speed permissible change in GAtmax, the air-to-fuel ratio of the target GAt, as shown by the solid GAtz line, is altered following changes in the amount of required GAO intake air.

[056] Inversamente, quando o grau de aceleração é alto, ou seja, como mostra a linha pontilhada GAO1, quando a velocidade de alteração da quantidade de ar de admissão necessária GAO é maior do que a velocidade máxima permissível de alteração AGtmax, como mostra a linha sólida GAti, a quantidade de ar de admissão alvo GAt é alterada pela velocidade máxima permissível de alteração AGtmax. Nesse momento, a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7, e o grau de abertura da válvula reguladora 17 são controlados com base nas alterações na quantidade de ar de admissão alvo GAt. Observe que, na concretização de acordo com a presente invenção, essa velocidade máxima permissível de alteração AGtmax se torna o valor constante, mas esse AGtmax também pode ser alterado de acordo com a quantidade de depressão Acc do pedal do acelerador 40 e a velocidade do motor N.[056] Conversely, when the degree of acceleration is high, that is, as shown by the dotted line GAO1, when the rate of change of the required intake air amount GAO is greater than the maximum allowable rate of change AGtmax, as shown the solid GAti line, the amount of intake air target GAt is changed by the maximum allowable rate of change AGtmax. At that time, the mechanical compression rate, the closing timing of the intake valve 7, and the degree of opening of the regulating valve 17 are controlled based on changes in the amount of target intake air GAt. Note that, in the embodiment according to the present invention, this maximum permissible speed of change AGtmax becomes the constant value, but this AGtmax can also be changed according to the amount of accelerator pedal Acc depression 40 and the engine speed N.

[057] Agora, no caso de controlar a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7, e o grau de abertura da válvula reguladora 17 de acordo com a relação ilustrada na FIG. 10 de acordo com a quantidade de ar de admissão alvo GAt, a eficiência térmica se torna a mais alta, e, portanto, o melhor consumo de combustível é obtido. Portanto, na concretização de acordo com a presente invenção, normalmente a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e o grau de abertura da válvula reguladora 17 são controlados de acordo com a relação ilustrada na FIG. 10 de acordo com a alteração da quantidade de ar de admissão alvo GAt.[057] Now, in the case of controlling the mechanical compression ratio, the closing timing of the intake valve 7, and the degree of opening of the regulating valve 17 according to the relationship illustrated in FIG. 10 According to the amount of target intake air GAt, the thermal efficiency becomes the highest, and therefore the best fuel consumption is obtained. Therefore, in the embodiment according to the present invention, normally the rate of mechanical compression, the closing timing of the intake valve 7 and the degree of opening of the regulating valve 17 are controlled according to the relationship illustrated in FIG. 10 according to the change in the amount of intake air target GAt.

[058] Portanto, como será entendido pela FIG. 10, por exemplo, se uma operação de aceleração for realizada quando a quantidade de ar de admissão alvo GAt for menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, primeiro a válvula reguladora 17 é aberta até a abertura total. Em seguida, se a válvula reguladora 17 se abrir, a ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é iniciada. Quando o grau de aceleração necessário é baixo, ocorre o problema de que, no caso de controlar a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e o grau de abertura da válvula reguladora 17 de acordo com a relação ilustrada na FIG. 10.[058] Therefore, as will be understood by FIG. 10, for example, if an acceleration operation is performed when the amount of target intake air GAt is less than the amount of intake air control limit GLi, first the regulating valve 17 is opened until full opening. Then, if the regulating valve 17 opens, the advance action of the closing timing of the intake valve 7 is initiated. When the degree of acceleration required is low, the problem arises that, in the case of controlling the mechanical compression rate, the closing timing of the intake valve 7 and the opening degree of the regulating valve 17 according to the relationship illustrated in FIG. 10.

[059] No entanto, quando a aceleração rápida é necessária, para se obter o melhor consumo de combustível, caso se abra primeiro a válvula reguladora 17 totalmente de acordo com a relação ilustrada na FIG. 10, em seguida iniciando a ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7, o aumento a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão 5 demandará tempo, ou seja, o aumento do torque de saída do motor demandará tempo, surgindo o problema de que não é possível obter uma aceleração satisfatório, independente de se a aceleração rápida é necessária.[059] However, when rapid acceleration is necessary, to obtain the best fuel consumption, if the regulator valve 17 is opened fully in accordance with the relationship shown in FIG. 10, then starting the action of advancing the closing timing of the intake valve 7, increasing the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 will take time, that is, the increase in the engine's output torque will demand time , the problem arising that it is not possible to obtain satisfactory acceleration, regardless of whether rapid acceleration is required.

[060] Portanto, na presente invenção, quando a aceleração rápida é solicitada, para se obter uma boa aceleração, a ação de avançar a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é iniciada antes de a quantidade de ar de admissão alvo GAt subir até a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi. A seguir, esse fato será explicado com referência à FIG. 13.[060] Therefore, in the present invention, when rapid acceleration is requested, to obtain good acceleration, the action of advancing the closing timing of the intake valve 7 is initiated before the amount of target intake air GAt rises to the amount of intake air GLi control limit. In the following, this fact will be explained with reference to FIG. 13.

[061] A FIG. 13 mostra as alterações ao longo do tempo na taxa de compressão mecânica, na temporização de fechamento da válvula de admissão 7, no grau de abertura da válvula reguladora 17 e na quantidade de ar de admissão efetivamente alimentada à câmara de combustão 5 quando uma operação de aceleração rápida é realizada e a quantidade de ar de admissão alvo GAt é alterada, como representado por GAti na FIG. 12. Observe que, na FIG. 13, as linhas sólidas mostram o caso em que a taxa de compressão mecânica, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e o grau de abertura da válvula reguladora 17 são controlados de acordo com a relação ilustrada na FIG. 10 de acordo com a alteração da quantidade de ar de admissão alvo GAt, tal como quando o grau de aceleração necessário é baixo. Neste caso, a quantidade real de ar de admissão alimentada na câmara de combustão 5 é aumentada gradualmente, como mostra a FIG. 13.[061] FIG. 13 shows the changes over time in the rate of mechanical compression, in the timing of closing of the intake valve 7, in the degree of opening of the regulating valve 17 and in the amount of intake air effectively fed to the combustion chamber 5 when an operation of rapid acceleration is performed and the amount of target intake air GAt is changed, as represented by GAti in FIG. 12. Note that in FIG. 13, the solid lines show the case where the mechanical compression rate, the closing timing of the intake valve 7 and the degree of opening of the regulating valve 17 are controlled according to the relationship illustrated in FIG. 10 according to the change in the amount of target intake air GAt, such as when the degree of acceleration required is low. In this case, the actual amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is gradually increased, as shown in FIG. 13.

[062] inversamente, na concretização de acordo com a presente invenção, como mostra a linha pontilhada na FIG. 13, se a aceleração for iniciada, a ação de avançar a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é imediatamente iniciada. No caso de se iniciar imediatamente a ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 quando a aceleração é iniciada dessa maneira, a quantidade de ar de admissão efetivamente alimentada para a câmara de combustão 5 aumenta por uma velocidade mais rápida, como mostra a linha pontilhada, comparado ao caso ilustrado pela linha sólida. Portanto, o torque de saída do motor aumenta rapidamente, e, como conseqüência, obtém-se uma operação de aceleração satisfatória.[062] conversely, in the embodiment according to the present invention, as shown by the dotted line in FIG. 13, if the acceleration is initiated, the action of advancing the closing timing of the intake valve 7 is immediately initiated. In the event that the forward action of the closing timing of the intake valve 7 starts immediately when the acceleration is initiated in this way, the amount of intake air actually fed into the combustion chamber 5 increases at a faster speed, as shown the dotted line, compared to the case illustrated by the solid line. Therefore, the output torque of the motor increases rapidly, and, as a consequence, a satisfactory acceleration operation is obtained.

[063] Isto é, expressando isso de forma geral, na modalidade de acordo com a presente invenção, quando uma operação de aceleração é realizada quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, se o grau de aceleração necessário for maior do que um grau predeterminado, o movimento da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 a partir da temporização de fechamento limite na direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão é iniciado imediatamente. Quando o grau de aceleração é inferior ao grau predeterminado, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é mantida na temporização de fechamento limite até a quantidade de ar de admissão alimentada para a câmara de combustão 5 atingir a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi. Após a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 atingir a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, inicia-se o movimento da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 a partir da temporização de fechamento limite na direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão.[063] That is, expressing this in general, in the mode according to the present invention, when an acceleration operation is performed when the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is less than the amount of air from control limit admission GLi, if the required degree of acceleration is greater than a predetermined degree, the movement of the inlet valve closing delay 7 from the limit closing delay in the direction approaching the lower intake neutral is started immediately. When the degree of acceleration is less than the predetermined degree, the closing timing of the intake valve 7 is maintained at the limit closing timing until the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 reaches the limit quantity of intake air. GLi control. After the quantity of intake air fed to the combustion chamber 5 reaches the quantity of intake air limit control GLi, the movement of the closing timing of the intake valve 7 starts from the closing closing timing in the direction that approaches the lower intake neutral.

[064] Observe que, dessa forma, a ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é, de preferência, realizada imediatamente quando a aceleração é iniciada, mas também é possível retardar bastante a temporização de início da ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 a partir do momento do início da aceleração. Portanto, no caso de expressar a presente invenção de modo abrangente incluindo também este caso, quando uma operação de aceleração é realizada quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, se o grau de aceleração necessário for maior do que um grau predeterminado, o movimento da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 a partir da temporização de fechamento limite na direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão é iniciado quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 for menor comparado com quando o grau de aceleração necessário é inferior ao grau predeterminado.[064] Note that, in this way, the action of advancing the closing timing of the intake valve 7 is preferably performed immediately when the acceleration is initiated, but it is also possible to delay the timing of the beginning of the forward action of the advance closing timing of the intake valve 7 from the moment the acceleration starts. Therefore, in the case of expressing the present invention comprehensively including this case as well, when an acceleration operation is performed when the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is less than the amount of intake air control limit GLi, if the required degree of acceleration is greater than a predetermined degree, the movement of the intake valve closing delay 7 from the limit closing delay in the direction approaching the lower intake dead center is initiated when the quantity of intake air fed to the combustion chamber 5 is less compared to when the required degree of acceleration is less than the predetermined degree.

[065] Note que, na concretização de acordo com a presente invenção, se uma operação de aceleração for realizada quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 for menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi, independente de se o grau de aceleração necessário é maior ou menor do que o grau predeterminado, a ação de aumentar o grau de abertura da válvula reguladora 17 é iniciada imediatamente.[065] Note that, in the embodiment according to the present invention, if an acceleration operation is carried out when the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is less than the amount of intake air limit control GLi, regardless of whether the required degree of acceleration is greater or less than the predetermined degree, the action of increasing the degree of opening of the regulating valve 17 is initiated immediately.

[066] No caso de também incluir a operação desta válvula reguladora 17, na modalidade de acordo com a presente invenção, quando uma operação de aceleração é realizada quando a quantidade de ar de admissão alimentada à câmara de combustão 5 é menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GL1, se o grau de aceleração necessário for maior do que um grau predeterminado, a ação de aumentar o grau de abertura da válvula reguladora é iniciada e o movimento da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 a partir da temporização de fechamento limite na direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão é iniciada imediatamente. Quando o grau de aceleração necessário é menor do que o grau predeterminado, a ação de aumentar o grau de abertura da válvula reguladora é iniciada imediatamente, e, após o grau de abertura da válvula reguladora estar no máximo, o movimento da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 a partir da temporização de fechamento limite na direção que se aproxima do ponto morto inferior de admissão é iniciado.[066] In the case of also including the operation of this regulating valve 17, in the mode according to the present invention, when an acceleration operation is performed when the amount of intake air fed to the combustion chamber 5 is less than the amount intake air control limit GL1, if the required degree of acceleration is greater than a predetermined degree, the action to increase the degree of opening of the regulating valve is initiated and the movement of the closing timing of the intake valve 7 from the limit closing time delay in the direction approaching the lower intake neutral starts immediately. When the required degree of acceleration is less than the predetermined degree, the action to increase the degree of opening of the regulating valve is initiated immediately, and, after the degree of opening of the regulating valve is at maximum, the movement of the closing delay of the intake valve 7 from the limit closing delay in the direction that approaches the lower intake dead center is started.

[067] Além do mais, mesmo quando se tenta iniciar a ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 imediatamente após o início da aceleração, a relação entre a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e a taxa de compressão mecânica ilustrada na FIG. 10 é mantida na forma original. Portanto, como mostra a linha pontilhada na FIG. 13, se a temporização de início da ação para avançar a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 for avançada, a temporização na qual a taxa de compressão mecânica começa a cair a partir da taxa de compressão mecânica máxima também é avançada.[067] Furthermore, even when trying to initiate the action of advancing the closing timing of the intake valve 7 immediately after the start of acceleration, the relationship between the closing timing of the intake valve 7 and the rate of mechanical compression illustrated in FIG. 10 is kept in its original form. Therefore, as shown by the dotted line in FIG. 13, if the timing of the start of action to advance the closing timing of the intake valve 7 is advanced, the timing in which the mechanical compression ratio starts to fall from the maximum mechanical compression ratio is also advanced.

[068] Por outro lado, na modalidade de acordo com a presente invenção, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e a taxa de compressão mecânica para quando a temporização de início da ação de avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 são encontrados na relação representada na FIG. 10. Isto é, supondo-se que a quantidade de ar de admissão alvo GAt no momento do início da operação de aceleração seja GLO, se a quantidade de ar de admissão alvo aparente GAt for aumentada a partir de GL1, nesse momento, e caso se utilize essa quantidade de ar de admissão alvo aparente GAt para encontrar a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 e a taxa de compressão mecânica com base na relação ilustrada na FIG. 10, é possível iniciar a ação para avanço da temporização de fechamento da válvula de admissão 7 imediatamente no momento de uma operação de aceleração. Portanto, na concretização de acordo com a presente invenção, como a quantidade de ar de admissão alvo aparente GAt usada para encontrar a taxa de compressão mecânica e a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 baseado na FIG. 10, utiliza-se um valor obtido somando-se a quantidade de ar de admissão alvo GAt nesse momento ao valor de correção KGA, que é a diferença entre a quantidade de ar de admissão alvo GLo no momento do início da aceleração e a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi.[068] On the other hand, in the embodiment according to the present invention, the shut-off timing of the intake valve 7 and the mechanical compression rate for when the timing of the start of the forward action of the shut-off timing of the intake valve 7 are found in the relationship shown in FIG. 10. That is, assuming that the amount of target intake air GAt at the time of the start of the acceleration operation is GLO, if the amount of apparent target intake air GAt is increased from GL1, at that time, and if use that amount of apparent target intake air GAt to find the closing timing of the intake valve 7 and the mechanical compression ratio based on the relationship illustrated in FIG. 10, it is possible to initiate the action to advance the closing timing of the intake valve 7 immediately at the time of an acceleration operation. Therefore, in the embodiment according to the present invention, as the amount of apparent target intake air GAt used to find the mechanical compression rate and the closing timing of the intake valve 7 based on FIG. 10, a value obtained is added by adding the amount of target intake air GAt at that time to the KGA correction value, which is the difference between the amount of target intake air GLo at the time of the start of acceleration and the amount of GLi control limit intake air.

[069] Inversamente, o grau de abertura da válvula reguladora 17 é controlado com base na relação apresentada na FIG. 10 baseando-se na quantidade de ar de admissão alvo GAt nesse momento.[069] Conversely, the degree of opening of the regulating valve 17 is controlled based on the relationship shown in FIG. 10 based on the amount of target intake air GAt at that time.

[070] A FIG. 14 mostra a rotina de controle operacional para controlar a operação do motor, enquanto que a FIG. 15 mostra a rotina para descobrir um valor de correção KGA que é a diferença entre a quantidade de ar de entrada alvo GLo e a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi no momento do início da aceleração. Essas rotinas são executadas pela interrupção de cada intervalo de tempo constante.[070] FIG. 14 shows the operational control routine to control the operation of the motor, while FIG. 15 shows the routine for finding a KGA correction value that is the difference between the amount of target GLo inlet air and the amount of GLi control limit intake air at the time of the start of acceleration. These routines are performed by interrupting each constant time interval.

[071] Com referência à FIG. 14, primeiro, na etapa 90, a quantidade de ar de admissão necessária GAO é calculada a partir do mapa ilustrado na FIG. 11. Em seguida, na etapa 91, avalia-se se a quantidade de ar de admissão necessária GAO é maior do que a quantidade de ar de admissão alvo GAt por um valor constante pequeno predeterminado α ou maior. Quando GAO-GAt>α, a rotina prossegue para a etapa 92, onde um valor de constante predeterminado ΔGA é adicionado à quantidade de ar de admissão alvo GAt. Em seguida, a rotina prossegue para a etapa 95. Portanto, por exemplo, como ilustrado em GAO1 na FIG. 12, quando a quantidade de ar de admissão necessária GAO é rapidamente aumentada, contanto que GAO-GAt>α, como ilustrado em GAT1, a quantidade de ar de admissão alvo GAt é aumentada a cada intervalo de tempo determinado por um valor de constante de ΔGA cada um.[071] With reference to FIG. 14, first, in step 90, the amount of intake air required GAO is calculated from the map illustrated in FIG. 11. Then, in step 91, it is evaluated whether the amount of required intake air GAO is greater than the amount of target intake air GAt by a predetermined small constant value α or greater. When GAO-GAt> α, the routine proceeds to step 92, where a predetermined constant value ΔGA is added to the amount of target intake air GAt. Then, the routine proceeds to step 95. Therefore, for example, as illustrated in GAO1 in FIG. 12, when the amount of required intake air GAO is rapidly increased, provided that GAO-GAt> α, as illustrated in GAT1, the amount of target intake air GAt is increased at each time interval determined by a constant value of ΔGA each.

[072] Por outro lado, quando se determina, na etapa 91, que GAO-GAt<α, a rotina prossegue para a etapa 93, onde se determina se a quantidade de ar de admissão necessária GAO é menor do que a quantidade de ar de admissão alvo GAt por um valor constante α ou maior. Quando GAt-GAO>α, a rotina prossegue para a etapa 94, onde a taxa de ar-combus- tível alvo GAt é reduzida pelo valor de constante ΔGA; em seguida, a rotina prossegue para a etapa 95. Inversamente, quando se determina, na etapa 93, que GAt-GAO<a, o seja, quando GAt-α<GAθ5GAT+<x, a rotina prossegue para a etapa 95 sem alterar a quantidade de ar de admissão alvo GAt. Ou seja, como mostra GAO2 na FIG. 12, quando o grau de aceleração é baixo, mesmo se for determinado, na etapa 91, que GAO-GAT<cc, é determinado, durante vários ciclos de processamento, que, na etapa 91, GAO-GAt<cc, de modo que a quantidade de ar de admissão alvo GAt se altere seguindo a quantidade de ar de admissão necessária GAt.[072] On the other hand, when it is determined, in step 91, that GAO-GAt <α, the routine proceeds to step 93, where it is determined whether the amount of necessary intake air GAO is less than the amount of air target admission rate GAt by a constant value α or greater. When GAt-GAO> α, the routine proceeds to step 94, where the target air-fuel rate GAt is reduced by the constant value ΔGA; then the routine proceeds to step 95. Conversely, when it is determined in step 93 that GAt-GAO <a, that is, when GAt-α <GAθ5GAT + <x, the routine proceeds to step 95 without changing the amount of intake air target GAt. That is, as shown by GAO2 in FIG. 12, when the degree of acceleration is low, even if it is determined, in step 91, that GAO-GAT <cc, it is determined, during several processing cycles, that, in step 91, GAO-GAt <cc, so that the amount of target intake air GAt changes following the amount of required intake air GAt.

[073] Na etapa 95, a partir da relação ilustrada na FIG. 10, o grau de abertura da válvula reguladora 17 é controlado com base na quantidade de ar de admissão alvo GAt. Em seguida, na etapa 96, o valor de correção KGA calculado na rotina apresentada na FIG. 15 é lido, e depois, na etapa 97, esse valor de correção KGA é adicionado à quantidade de ar de admissão alvo GAt. Esse valor de correção KGA é zero a não ser no momento da operação de aceleração rápida, quando a quantidade de ar de admissão alvo GAt é menor do que a quantidade de ar de admissão limite GLi. Em seguida, na etapa 98, a partir da relação ilustrada na FIG. 10, a taxa de compressão mecânica é controlada com base na quantidade de ar de admissão alvo GAt calculada na etapa 97, depois, na etapa 99, a partir da relação apresentada na FIG. 10, a temporização de fechamento da válvula de admissão 7 é controlada com base na quantidade de ar de admissão alvo GAt calculada na etapa 97.[073] In step 95, from the relationship illustrated in FIG. 10, the degree of opening of the regulating valve 17 is controlled based on the amount of target intake air GAt. Then, in step 96, the KGA correction value calculated in the routine shown in FIG. 15 is read, and then, in step 97, this KGA correction value is added to the amount of target intake air GAt. This KGA correction value is zero unless at the time of the rapid acceleration operation, when the amount of target intake air GAt is less than the amount of limit intake air GLi. Then, in step 98, from the relationship illustrated in FIG. 10, the rate of mechanical compression is controlled based on the amount of target intake air GAt calculated in step 97, then in step 99, from the relationship shown in FIG. 10, the closing timing of the intake valve 7 is controlled based on the amount of target intake air GAt calculated in step 97.

[074] Em seguida, a rotina para cálculo do valor de correção KGA apresentado na FIG. 15 será explicada.[074] Next, the routine for calculating the KGA correction value shown in FIG. 15 will be explained.

[075] Com referência à FIG. 15, primeiro, na etapa 100, a quantidade de ar de admissão necessária GAO é calculada a partir do mapa ilustrado na FIG. 11. A seguir, na etapa 101, é determinado se o indicador de aceleração rápida, definido no momento da aceleração rápida, foi definido. Quando o indicador de aceleração rápida não está definido, a rotina prossegue para a etapa 102, onde se determina se está no momento da aceleração rápida.[075] With reference to FIG. 15, first, in step 100, the amount of intake air required GAO is calculated from the map illustrated in FIG. 11. Then, in step 101, it is determined whether the rapid acceleration indicator, defined at the time of rapid acceleration, has been defined. When the rapid acceleration indicator is not set, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether it is at the time of rapid acceleration.

[076] Neste caso, quando o grau de aceleração necessário é maior do que o grau predeterminado, é determinado se é o momento da aceleração rápida. Observe que, neste caso, como a quantidade representando o grau de aceleração, por exemplo, é possível usar a quantidade ou aumentar a velocidade da quantidade de ar de admissão necessária GAO. Por exemplo, quando a quantidade de aumento da quantidade de ar de admissão necessária GAO é uma quantidade definida ou maior, e a velocidade de alteração da quantidade de ar de admissão necessária GAO é uma velocidade definida ou maior, determina-se que está no momento da aceleração rápida. Quando não está no momento da aceleração rápida, a rotina prossegue para a etapa 108, onde o valor de correção KGA se torna zero.[076] In this case, when the required degree of acceleration is greater than the predetermined degree, it is determined whether it is the moment of rapid acceleration. Note that in this case, as the amount representing the degree of acceleration, for example, it is possible to use the amount or increase the speed of the required intake air quantity GAO. For example, when the amount of increase in the amount of intake air required GAO is a defined amount or greater, and the rate of change of the amount of intake air required GAO is a defined speed or greater, it is determined that it is currently of rapid acceleration. When it is not at the time of rapid acceleration, the routine proceeds to step 108, where the KGA correction value becomes zero.

[077] Inversamente, quando se determina, na etapa 102, que está no momento da aceleração rápida, a rotina prossegue para a etapa 103, onde se determina se a quantidade de ar de admissão alvo atual GAt calculada na rotina apresentada na FIG. 14 é menor do que a quantidade de ar de admissão limite de controle GLi. Quando GAt>GLi, a rotina prossegue para a etapa 108, onde o valor de correção KGA se torna zero. Inversamente, quando se determina, na etapa 103, que GAt<GLi, a rotina prossegue para a etapa 104, onde o valor (GLi-GAt) obtido subtraindo-se a quantidade de ar de admissão alvo atual GAt da quantidade de ar de admissão limite de controle GLi se torna o valor de correção KGA. Em seguida, a rotina prossegue para a etapa 105, onde o indicador de aceleração rápida é definido.[077] Conversely, when it is determined, in step 102, that it is at the moment of rapid acceleration, the routine proceeds to step 103, where it is determined whether the amount of current target intake air GAt calculated in the routine shown in FIG. 14 is less than the GLi control limit intake air quantity. When GAt> GLi, the routine proceeds to step 108, where the KGA correction value becomes zero. Conversely, when it is determined, in step 103, that GAt <GLi, the routine proceeds to step 104, where the value (GLi-GAt) obtained by subtracting the current target intake air quantity GAt from the intake air quantity GLi control limit becomes the KGA correction value. Then, the routine proceeds to step 105, where the rapid acceleration indicator is set.

[078] Quando o indicador de aceleração rápida é definido, no próximo ciclo de pro-cessamento, a rotina prossegue da etapa 101 para a etapa 106, onde se determina se a diferença (GAO-GAt) entre a quantidade de ar de admissão necessária GAO e a quantidade de ar de admissão alvo GAt se torna um valor de constante α ou menor.[078] When the rapid acceleration indicator is set, in the next processing cycle, the routine proceeds from step 101 to step 106, where it is determined whether the difference (GAO-GAt) between the amount of intake air required GAO and the amount of target intake air GAt becomes a constant value α or less.

[079] Quando GAO-GAt<α, a rotina prossegue para a etapa 107, onde o indicador de aceleração rápida é redefinido. Em seguida, a rotina prossegue para a etapa 108, onde o valor de correção KGA se torna zero. Isto é, quando GAt<GLi, se a aceleração rápida for realizada, o valor de correção KGA é calculado. O valor de correção assim calculado é mantido até a quantidade de ar de admissão alvo GAt se aproximar da quantidade de ar de admissão necessária GAO. LISTA DOS SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 1 virabrequim 2 bloco do motor 3 cabeçote 4 pistão 5 Câmara de combustão 7 Válvula de admissão 17 válvula reguladora 70 eixo-comando para acionamento da válvula de admissão A mecanismo de taxa de compressão variável B mecanismo de temporização de válvula variável[079] When GAO-GAt <α, the routine proceeds to step 107, where the rapid acceleration indicator is reset. Then, the routine proceeds to step 108, where the KGA correction value becomes zero. That is, when GAt <GLi, if rapid acceleration is performed, the KGA correction value is calculated. The correction value thus calculated is maintained until the target GAt intake air quantity approaches the required GAO intake air quantity. LIST OF REFERENCE SYMBOLS 1 crankshaft 2 engine block 3 cylinder head 4 piston 5 Combustion chamber 7 Inlet valve 17 regulating valve 70 camshaft for actuation of the intake valve A variable compression rate mechanism B variable valve timing mechanism

Claims

1. Spark-ignition type internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism capable of altering a mechanical compression ratio and a variable valve timing mechanism capable of controlling an inlet valve closing delay, FEATURED by the fact that the amount of intake air delivered to the combustion chamber is controlled mainly by changing the closing timing of the intake valve, the mechanical compression ratio is increased to a maximum mechanical compression ratio as the amount of intake air supplied to the combustion chamber is reduced, the amount of intake air supplied to the combustion chamber is reduced as the intake valve closing timing is moved in a direction away from the lower intake neutral up to a limit closing delay, and when the intake valve closing delay reaches the limit limit, the amount of intake air supplied to the combustion chamber becomes a control limit intake air which is a control limit by the variable valve mechanism, and when the amount of intake air supplied to the combustion chamber is further reduced from the amount of control limit intake air, the closing valve timing of the intake valve is maintained at the limit closing timing, in which, when an acceleration operation is performed when the amount of air from intake provided to the combustion chamber is less than the amount of control limit intake air, if the required degree of acceleration is greater than a predetermined degree, the movement of the intake valve closing timing from the intake timing Limit closing, in a direction approaching the lower intake neutral, is initiated when the amount of intake air supplied to the chamber combustion is less than when the degree of acceleration required is less than the predetermined degree.

2. Spark-ignition type internal combustion engine, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that when an acceleration operation is performed when the amount of intake air supplied to the combustion chamber is less than the amount of control limit intake air, if the required degree of acceleration is greater than the predetermined degree, the movement of the inlet valve closing delay from the limit closing delay in a direction approaching the lower intake neutral is started immediately and, if the required degree of acceleration is less than the predetermined degree, until the amount of intake air supplied to the combustion chamber reaches the control limit intake air, the intake valve closing time is maintained at the limit closing delay, and after the amount of intake air supplied to the combustion chamber reaches the amount of intake air li control limit, the movement of the intake valve closing delay from the limit closing delay in a direction that approaches the lower intake dead center is initiated.

3. Spark-ignition type internal combustion engine, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that a regulating valve is arranged in an inlet passage of the engine, and when the amount of intake air supplied to the combustion chamber is less than the amount of control limit intake air, the amount of intake air supplied to the combustion chamber is controlled by the regulating valve.

4. Spark-ignition internal combustion engine, according to claim 3, CHARACTERIZED by the fact that when an acceleration operation is performed when the amount of intake air supplied to the combustion chamber is less than the amount of intake air control limit, if the degree of acceleration required is greater than the predetermined degree, the action of increasing the degree of opening of the regulating valve is initiated and the movement of the closing valve timing of the intake valve from the timing of Limit closing in a direction approaching the lower intake neutral is started immediately, and if the required degree of acceleration is less than the predetermined degree, the action to increase the degree of opening of the regulating valve is started immediately, and after the degree of opening of the regulating valve reaches its maximum value, the movement of the closing timing of the intake valve from the closing timing limit in a direction that approaches the lower intake neutral is started.